Light Filaments Without Self Guiding
在水中的强200 fs脉冲的传播的检查揭示了光丝不持续的克尔引起的自聚焦和等离子体引起的散焦之间的平衡。它们的出现被解释为自发重塑的波包从高斯到锥形波的结果，驱动的最大本地化，最小的损失和平稳性的要求，在非线性吸收的存在。
2003-11-15 physics.optics
Guiding light through quasi-TE modes embedded in the radiation continuum
本研究提出一种存在于双耦合波导光子结构中的新型连续谱束缚态（BIC），通过调节结构参数抑制耦合即可产生该BIC，首次实现了在低折射率纤芯中真正传导准TE模式。
2024-12-12 physics.optics
Light tunneling inhibition in longitudinally modulated Bragg-guiding arrays
我们考虑的波导阵列中，具有降低的折射率的缺陷通道周期性地间隔开，并实现了由于布拉格反射的光引导。我们发现，缺陷之间的隧穿可以被抑制使用的相位的纵向调制的折射率只在缺陷通道。对于传播常数接近带隙中心的强局域模，隧道抑制几乎是完美的。
2010-05-17 nlin.PS physics.optics
Light transport and vortex-supported wave-guiding in micro-structured optical fibres
在流体动力学中，从光滑的层流到湍流的过渡过程中产生的涡流通常伴随着耗散的增加。然而，平面涡可以提供传输障碍，减少损失，因为它发生在许多地球物理，天体物理流动和托卡马克。光子与物质的相互作用会以意想不到的、有点违反直觉的方式影响光在波导中的传输，类似于流体动力学。在这里，我们展示了显着的影响，光涡旋形成的微结构光纤上的能量耗散。在包层中的零振幅线上，我们证明了在实芯和空芯光纤中形成涡旋的可能性。我们发现，涡旋减少了三个数量级的光泄漏，有效地提高了波导。基于相同原理的强光定位也可以在负曲率空芯光纤中实现。
2019-04-10 physics.optics
Guiding ultraslow weak-light bullets with Airy beams in a coherent atomic system
研究了在冷的、寿命展宽的四能级原子系统中利用艾里光束通过电磁感应透明（EIT）引导稳定的超低速弱光子弹的可能性。结果表明，在EIT条件下，由探测场的衍射与非线性平衡所形成的超低速、极低产生功率的光弹，不仅可以被辅助场稳定，而且可以被辅助场引导。特别地，当辅助场被视为艾里光束时，光弹可以被捕获到艾里光束的主瓣中，在纵向方向上超低速传播，在横向方向上加速，并且沿着抛物线轨迹运动。我们进一步表明，光子弹可以绕过障碍时，引导两个连续的艾里光束。本文还提出了一种产生超低速螺旋弱光子弹的技术。
2014-05-08 physics.optics
Light Pipe Holographic Display: Bandwidth-preserved Kaleidoscopic Guiding for AR Glasses
本文提出利用光管将AR眼镜中的光引擎与图像合路器解耦，并通过带宽保持的万花筒式导光建模实现全息显示，实验验证了其高质量三维显示效果及失准补偿方法。
2025-07-06 physics.optics
Quasi-guiding modes in microfibers on high refractive index substrate
微纳光纤中的光限幅和光放大已经得到了广泛的研究和应用。然而，典型的微光纤通常是独立的或位于具有较低折射率的衬底上，以确保光限制和导模。在这里，我们用数值和实验证明了在高折射率衬底上的微光纤内限制光的可能性。与对衬底的强泄漏相反，我们发现辐射损耗依赖于微纤维的半径和折射率衬度。因此，可以形成准导模，并且光可以在这样的系统中传播和放大。通过制作锥形石英光纤和染料掺杂聚合物光纤，并将其放置在蓝宝石衬底上，实验研究了光的传输、放大和激光行为，验证了高折射率衬底微光纤中准导模的存在。我们相信，我们的研究对于微米和纳米纤维的应用至关重要。
2015-04-09 physics.optics
Atom trapping and guiding with a subwavelength-diameter optical fiber
我们建议使用一个倏逝波围绕一个薄的光纤捕获原子。研究表明，当光纤直径约为光波长的1/2，且原子角动量沿光纤轴向的分量在适当范围内时，石英光纤基模中红失谐倏逝波场的梯度力可以平衡离心力.作为一个例子，对于温度低于0.29 mK的铯原子，使用半径为0.2 $μ$ m的石英光纤和功率约为27 mW的1.3- $μ$ m波长光，该系统应该是可实现的。
2004-04-23 physics.atom-ph physics.optics
Evidence of light guiding in ion-implanted diamond
我们证明了通过扫描微束直接离子注入在大块单晶金刚石中制造光波导微结构的可行性，导致离子束损伤晶体的折射率的调制。通过这种掩埋的微通道波导的直接证据是获得相移微干涉方法，允许研究的传播电磁场的多模态结构。通过直接离子写入来定义光学和光子结构的可能性为在块状单晶金刚石中设计量子光学器件开辟了一系列新的可能性。
2016-08-25 physics.optics
Guiding Trojan light beams via Lagrange points
针对无全内反射时非周期全介电结构难以横向约束光的问题，提出利用扭曲排列中的光学科里奥利力形成拉格朗日点导引通道，并可推广至声学、电子束和超冷原子系统。
2024-03-04 physics.optics
Topological Wave-Guiding Near an Exceptional Point: Defect-Immune, Slow-Light, Loss-Immune Propagation
在常规波导结构中以有限速度传播的电磁波被损耗区域中的不连续性和衰减反射。在这封信中，我们通过结合非厄米物理学和拓扑光子学的概念，彻底修改了这种典型的导波行为。为此，我们首次从理论上研究了在\emph{coupled topological modes in a non-Hermitian non-reciprocal waveguide}之间实现例外点的可能性。我们提出的系统由相反偏置的回转材料（例如，偏置等离子体或石墨烯层），具有平衡的损耗/增益分布。为了研究这个复杂的波导问题，我们提出了一个精确的分析，基于经典的格林函数理论，我们说明了耦合拓扑模式的行为和它们的非厄米简并的性质。我们发现，通过在异常点附近操作，我们可以实现异常拓扑波的传播，同时，低群速度，固有的免疫力反向散射在不连续性，和免疫力的损失。这些理论发现可能会打开令人兴奋的研究方向，并刺激进一步的调查，非厄米拓扑波导实现强大的波在实际情况下的传播。
2018-03-16 physics.optics
Canalization acoustic phonon polaritons in metal-MoO3-metal sandwiched structures for nano-light guiding and manipulation
提出并研究了基于单层（或多层）α-MoO 3夹在两层金属层之间的层状结构的面内各向异性声学声子极化激元（APhPs）.我们发现，在拟议的夹层结构中的APhPs是一个渠道化（高方向性）的电磁模式传播的层，并在同一时间表现出极端的电磁场约束超过任何其他类型的声子极化激元模式。当双层α-MoO 3被两层Au层夹在中间时，扭转两层α-MoO 3可以调节层间极化激元耦合，从而控制高度受限的APhPs的面内传输。我们的研究结果表明，金属-MoO 3-金属三明治结构是一个有前途的平台，在最终规模的光引导和操纵。
2021-09-23 physics.app-ph physics.optics
On-chip generation and guiding of quantum light from a site-controlled quantum dot
我们演示了发射和路由的单光子沿半导体芯片起源于载流子复合在一个积极定位的InAs量子点。通过两步再生长工艺形成量子点的器件规模阵列。我们精确地定位了单向光子晶体波导的传播区域相对于量子点成核位置的位置。在脉冲光激发下，在任何背景校正之前，来自波导出口的多光子发射概率为12 \pm 5%。我们的结果是量子发射器与光子量子线路波导元件确定性集成的重要一步。
2014-03-13 physics.optics
Transversal ultrasound light guiding deep into scattering media
需要组织诊断、激活和治疗的生物医学应用由于其独特的特征集而可以通过光学方法充分利用。然而，它们的广泛应用受到许多感兴趣组织中发生的强光散射的严重限制，这极大地限制了可实现的穿透深度。在这里，我们展示了一种新的方法来解决这个问题，通过利用自由运行的超声波，横向于光传播方向，引导光进入更深的组织区域。利用简单的超声场结构研究了超声诱导折射率结构和波导的形成，并分析了它们对短光脉冲传输的影响。我们的研究结果表明，波导的支持和相关的光强度增加到至少20毫米的深度，在Intraperoid-20%幻影减少散射coefficient接近真实组织。因此，我们提出了一个重要的里程碑，低损耗的光传输，聚焦和操纵在深部组织。
2019-10-22 physics.bio-ph physics.optics
Stokes-anti-Stokes correlations of light propagating through weakly guiding optical fiber
Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（杜霍夫自动技术科学研究院）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
研究光在弱引导光纤中传播时斯托克斯和反斯托克斯光的非经典相关性，揭示光纤模式正交性对相关性的影响，为非经典相关性工程提供新思路。
2026-05-14 physics.optics
Polarization manipulation of giant photonic spin Hall effect using wave-guiding effect
在等离子体激元系统中，增强的光子自旋霍尔效应（PSHE）先前仅对于水平偏振是可能的。利用波导表面等离子体共振（WG-SPR）效应，我们报道了水平和垂直偏振波反射光的巨光子自旋霍尔效应（G-PSHE）。我们研究了具有附加玻璃介质层的Kretschmann结构中偏振控制的G-PSHE。这个额外的电介质层使我们能够实现毫米级（超过2毫米到亚毫米）的G-PSHE。我们利用波导和SPR理论设计了新颖的结构，实现了偏振操纵。使用模拟研究，我们研究了一个额外的薄介电层上G-PSHE的影响。这项研究使基于水平和垂直偏振的量子器件和传感器的潜在应用成为可能，其中光自旋起着关键作用。
2022-05-17 physics.optics
Out-of-plane orientated self-trapped excitons enabled polarized light guiding in 2D perovskites
该研究利用空间限域结晶制备高面外取向自陷激子的二维钙钛矿微片，实现半高全宽超120 nm的宽带偏振光导波。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Light guiding and optical resonances in ZnS microstructures doped with Ga or In
ZnS的高折射率（在可见光范围内约2.4）使得ZnS微结构成为用于制造光导和谐振微腔的良好候选者。研究了几种ZnS结构的导光特性。特别是，在这项工作中的杆和板的行为进行了研究，它已被证明，所研究的结构的形态起着决定性的作用，支持的谐振模式。在ZnS：Ga和ZnS：In结构中，支持Fabry-Perot和Whispering Gallery共振模式。一个很好的协议已被发现之间的实验结果和理论模型用于描述这两种类型的共振，这已被用来估计掺杂材料的折射率。在具有三角形横截面的ZnS：Ga线中，在蓝绿色范围内观察到激光效应。据我们所知，这是第一次在可见光区研究掺杂ZnS的共振模式。
2021-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical force-induced nonlinearity and self-guiding of light in human red blood cell suspensions
渗透条件在人类红细胞（RBC）的细胞特性中起着重要作用，这对于某些血液疾病（如疟疾）的病理分析至关重要。在过去的几十年里，许多努力主要集中在研究红细胞的生物力学特性，所产生的独特的变形性的红细胞。在这里，我们展示了非线性光学效应从人红细胞悬浮在不同的渗透溶液。具体而言，我们观察到自陷和散射电阻的非线性传播的激光束通过红细胞悬浮液在所有三个渗透条件下，其中的光学非线性的强度增加与渗透压的细胞。这种可调谐的非线性归因于光学力，特别是前向散射和梯度力。有趣的是，在老化的血液样品（具有裂解的细胞）中，由于游离血红蛋白的存在，观察到明显不同的非线性行为。我们使用一个理论模型与光学力介导的非局域非线性来解释实验观察。我们的工作，通过散射生物软物质的光自导引可能会引入新的光子工具的非侵入性生物医学成像和医疗诊断。
2019-02-23 physics.optics
Soliton generation by counteracting gain-guiding and self-bending
我们引入了一个新的概念，稳定的空间孤子的形成，介导的竞争之间的自弯曲引起的强烈不对称的非局域非线性和空间局域增益叠加在一个广泛的基座与线性损耗。当单独作用时，这两种效应会严重阻碍光的稳定局域化，但在适当的条件下，它们会相互抵消，形成鲁棒的孤子态，这些孤子态是各种材料和输入光条件下的吸引子。
2012-09-21 nlin.PS physics.optics
Topological light guiding and trapping via shifted photonic crystal interfaces
该研究提出利用滑移光子晶体界面及其Dirac质量实现拓扑光导波与束缚态，为超紧凑波导、分束器和耦合腔-波导系统提供设计新思路。
2023-11-03 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear guiding of light in tunable food-dye solutions
我们提供了第一个演示的非线性自陷光的解决方案的食用色素染料，导致污垢便宜的孤子波导。在这种溶液中观察到的光学自聚焦非线性归因于作用于染料分子的光学吸收力，因为在相对较高的功率下的热效应导致自散焦非线性。我们发现，当激光波长切换到峰值吸收附近时，非线性响应增加。此外，吸收依赖的非线性可以通过制作不同食用染料的有目的的样品来调节。特别地，通过适当地混合染料溶液，对于其他非活性波长产生非线性响应，导致不同波长的两个光束之间的相互作用和形成耦合的类孤子对。在毫瓦级的低功率水平下，在食品染料溶液中在一个波长处实现的自陷可以用作其他波长处的光束的低成本波导。
2022-01-06 nlin.PS physics.optics
Observation of Light Guiding by Artificial Gauge Fields
人工规范场的使用使不带电粒子系统的行为就像受到外场的影响一样。人工规范场是由几何或外部调制产生的，在许多物理系统中，包括光子学、冷原子和声波，都可以用来演示拓扑现象。在这里，我们第一次通过人工规范场实验证明了波导。为此，我们构造人工规范场的光子波导阵列，通过使用波导的非平凡轨迹。首先，我们表明，倾斜的波导阵列引起的规范场是不同的核心和包层，移动各自的色散曲线，并反过来限制光的核心。在一个更先进的设置中，我们演示了波导在一个介质中具有相同的人工规范场和相同的色散无处不在，但在规范的相移作为唯一的区别之间的核心和包层。波导的相移正弦轨迹引起通过连续介质中的束缚态的波导。通过人工规范场在连续介质中产生波导态和束缚态与广泛的物理系统有关，从光子学和微波到冷原子和声学。
2018-08-30 physics.optics
Ultra-low transmission loss (7.7 dB/km at 750 nm) inhibited-coupling guiding hollow-core photonic crystal fibers with a single ring of tubular lattice cladding
光子带隙（PBG）引导空芯光子晶体光纤（HC-PCF）的出现激发了引导具有低于常规阶跃折射率光纤的基本二氧化硅瑞利散射极限（SRSL）的衰减的光的希望。不幸的是，强的芯-包层光学重叠、二氧化硅包层支柱处的表面粗糙度和界面模式的存在的组合将1550 nm处的最低报告传输损耗限制为1.2 dB/km。这种希望最近通过在抑制耦合（IC）引导HC-PCF中引入内摆线核心轮廓（即负曲率）以及将它们的限制损失减少到使它们成为UV-VIS-NIR光谱范围中低于SRSL的光透射率的严重竞争者的水平而恢复。在这里，我们报告几个IC引导HC-PCF与内摆线核心轮廓和包层结构制成的一个单一的环从管状晶格。这些光纤在UV-VIS和NIR中进行引导，其中我们列出了一种在~750 nm处具有7.7 dB/km的创纪录传输损耗（仅比SRSL高出~2倍）的光纤，以及第二种具有从600到1200 nm的10-20 dB/km范围内的超宽基本频带的光纤。两种光纤都呈现出近单模引导和非常低的弯曲损耗灵敏度。结果表明，对于大于~1 μm的波长，透射极限由限制损耗决定，对于较短的波长，透射极限由表面粗糙度决定，因此表明，随着表面粗糙度的降低，可见光中远低于SRSL的透射损耗是可能的，这将开启第一个紫外低损耗光导的可能性。
2016-10-05 physics.optics
Guiding light via geometric phases
用于光的横向限制和引导的已知方法可以分为几种基本机制，最常见的是金属反射、全内反射和光子带隙（或布拉格）反射。所有这些基本上都依赖于折射率的变化，即光的标量性质。最近，基于“几何Berry相位”的过程，如操纵偏振态或偏转自旋光线，在奇异光学和结构光的背景下引起了相当大的兴趣。在这里，我们公开了一种新的方法来光波导，使用几何Berry相位和利用偏振态及其处理。这可以在结构化的三维各向异性介质中实现，其中光轴与传播方向正交，并且沿着它并且跨越横向平面被调制，使得折射率保持恒定，但是相位失真可以施加在光束上。除了一个完整的理论分析与数值模拟，我们提出了一个证明的原理实验演示这种效果的离散元件实现的几何相位波导。我们介绍的机制表明，自旋-轨道光学相互作用可以在集成光学中发挥重要作用，并为利用光的矢量性质的全新一类光子系统铺平了道路。
2017-01-31 physics.optics quant-ph
Guiding of dynamically modulated signals in arrays of photorefractive spatial solitons
由于光折变介质中空间光孤子的形成受介质折射率变化的控制，因此复杂孤子构型中的每一个孤子都可以作为其他光束的波导。在这篇文章中，我们演示了振幅调制光束在携带信息的光折变孤子的复杂配置的引导，我们分析了在kHz频率范围内的接收信号。与波导耦合器相结合的数据传输的可能性开辟了全光网络的道路。
2006-02-07 nlin.PS physics.optics
Universal light-guiding geometry for high-nonlinear resonators having molecular-scale roughness
高Q值光学谐振腔为利用芯片级非线性现象提供了一种有效的方法，从而推动了以微梳和超窄线宽激光器为代表的片上光子学的发展。这些主要依赖于Si、SiO $_{2}$和Si $_{3}$ N $_{4}$的成果，有望通过引入具有更高非线性的新材料得到进一步改善。然而，建立制造工艺以将新材料成形为在芯片上具有极其光滑表面的谐振器几何形状一直是具有挑战性的任务。在这里，我们描述了一种通用的方法来实现高Q谐振器的任何材料，可以在高真空中沉积。这种方法，其中具有分子尺度的表面粗糙度的光导芯在沉积期间沿着预图案化的平台结构被自动限定，用As $_{2}$ S $_{3}$（一种典型的高非线性硫族化物玻璃）来验证。所研制的谐振腔的Q值为1440万，接近硫系光纤的损耗，这是在新提出的可调谐波导谐振腔耦合方案中测量的，具有较高的理想性。利用受激布里渊过程产生激光，阈值功率为0.53 mW，比硫系玻璃的阈值功率低100倍。这种方法铺平了道路，使各种材料的杰出的美德，片上域，同时保持损耗性能相媲美的散装形式。
2019-09-30 physics.app-ph physics.optics
Luneburg lens waveguide networks
我们研究了形成光传播和引导网络的Luneburg透镜的某些配置。我们研究单Luneburg透镜动力学和应用单透镜光线追迹解决方案的各种安排的多个镜头。Luneburg透镜网络的波传播特性也通过麦克斯韦方程组的直接数值解得到了验证。我们发现，Luneburg透镜可以形成有效的光波导的传播和引导。非线性的额外存在改善了网络的聚焦特性。
2012-07-18 physics.optics
Guiding and confining of light in a two-dimensional synthetic space using electric fields
合成维数为光子量子模拟提供了一个很有前途的平台。在这些维度中操纵光子流需要一个电场。然而，光子没有电荷，并且不直接与电场相互作用。因此，需要替代方法来实现光子学中的电场。一种方法是使用可以模拟电场效应并产生相同动力学行为的工程规范场。在这里，我们证明了这样一个电场的光子在二维合成空间中传播。我们实现这一点，使用一个线性时变的规范场产生的方向相关的相位调制。我们表明，产生的电场导致布洛赫振荡和复苏的状态后，一定数量的步骤依赖于场强。我们测量的复兴的概率，并表现出良好的协议之间的观测值和理论预测的结果。此外，通过施加非均匀电场，我们证明了波导光子的可能性。最终，我们的研究结果开辟了新的机会，操纵光子的传播与光子量子模拟的潜在应用。
2019-12-17 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Interference of guiding polariton mode in "traffic" circle waveguides composed of dielectric spherical particles
研究了极化激元导模在由介质球粒子构成的“交通圈”波导中的干涉。利用多球Mie散射理论研究了波的强度与粒子位置的关系。我们证明，如果光的频率属于波导的通带，电磁波可以被认为是两个光束沿相反方向运行的圆，并相互干扰。实际上，所获得的强度行为可以表示为沿相反方向围绕圆传播的两个波的简单叠加。讨论了这种干涉的应用。
2008-10-22 physics.comp-ph physics.optics
Atomic-Void van der Waals Channel Waveguides
层状范德华材料提供了一个独特的平台，用于创建亚纳米尺寸的原子空隙通道。将光耦合到这些通道中可以进一步推进传感、量子信息和单分子化学。在这里，我们研究的限制，在原子空隙通道的光导，并显示范德华材料表现出强共振-激子和极化激子-非常适合深亚波长光导。我们证明了激子过渡金属二硫属化物可以在可见光和近红外中在仅< λ/100厚的通道中压缩> 70%的光功率。我们还表明，六方氮化硼的极化激元共振允许深亚波长（< λ/500）在中红外引导。我们进一步揭示了自然材料各向异性的影响，并讨论了损失的影响。我们的分析表明，范德华通道波导，同时提供极端的光学限制表现出显着较低的损失相比，等离子体。这种原子空隙波导为低损耗和深亚波长光学铺平了道路。
2022-04-12 physics.app-ph physics.optics
Dynamics of topological light states in spiraling structures
我们揭示了一种机制的动态生成和控制的光态与不同的拓扑结构的螺旋形引导结构。具体来说，我们表明，螺旋浅折射率景观诱导耦合和不同拓扑电荷的状态之间的周期性能量交换。这种共振效应使得能够通过无涡旋输入来激发光学涡旋，并且允许控制光束的输出拓扑电荷。非线性的存在导致谐振曲线的强烈不对称性和谐振频率的偏移。共振涡旋动态生成，包括复兴，被证明是可能的，不仅在波导介导的全内反射，但也在布拉格引导空芯几何形状。
2013-07-30 nlin.PS physics.optics
Supersymmetric transparent optical intersections
超对称（SUSY）光学结构提供了一个多功能的平台来操纵光的散射和局域化特性，在模式转换、空间复用和不可见器件中具有潜在的应用。在这里，我们表明，超对称性可以用来实现宽带透明的连续和离散光的光网络中的引导结构之间的交叉。这些包括高对比度波导和定向耦合器的透明交叉，以及耦合谐振器晶格中的引导通道的交叉。
2015-01-09 physics.optics quant-ph
Hybrid topological guiding mechanisms for photonic crystal fibers
我们创建混合拓扑光子局域化的光引入的概念，从领域的拓扑物质的光子晶体光纤阵列。S偏振斜向传播的电磁波由六边形和正方形晶格拓扑系统沿无限导电纤维阵列引导。该理论利用完美的周期性阵列，在频率空间中，有间隙的狄拉克锥产生带隙，由局部充满非零局部拓扑量的明显山谷划分。这些断裂的晶体感应阻带允许沿着晶体光纤轴局部引导电磁边缘波。有限元模拟，辅以渐近技术，证明了所提出的设计的有效性，在有限阵列中的本地化能量在一个强大的方式。
2020-05-25 physics.app-ph physics.optics
Non-Hermiticity-Induced Wave Confinement and Guiding in Loss-Gain-Loss Three-Layer Systems
后续的奇偶时间对称的增益-损耗双层以前的研究，并与等离子体波导的正式类比的启发，我们研究非厄米诱导的波限制和引导现象，可以发生在损失-增益-损失三层。通过重新审视以前建立良好的“增益引导”的概念，我们调查分析和数值的色散和限制属性的导模，可以支持这种类型的结构，通过假设现实的色散模型和参数的材料成分。作为关键成果，我们确定特定的偏振和对称性，表现出特别理想的特性，在准真实的传播常数和子波长限制的某些模式。此外，我们阐明了材料色散和参数的影响，并通过与先前研究的增益-损耗双层结构的比较，突出了潜在的优势。我们的研究结果提供了额外的角度在非厄米光学系统中的光控制，并可能发现潜在的有趣的可重构纳米光子平台的适用性。
2016-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Guiding light with surface exciton-polaritons in atomically thin superlattices
本文提出用单层WS₂与hBN构成的半导体-绝缘体-半导体超晶格改善表面激子极化激元波导的TE和TM模式约束性能，并给出叠加规则，为可见光纳米光子学提供可调平台。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Towards all-optical atom chips based on optical waveguides
本文从理论上研究了悬浮脊形光波导中两种主要单模双色倏逝光场中原子的相干导引。特别注意的是宽度大于光波长的波导，这提供了更好的横向稳定性的表面陷阱和波导，并可以用于相干布拉格分束器的物质波，基于由两个交叉的光波导的倏逝光波干涉形成的光栅。研究了原子倏逝波波导的单模区。讨论了全光原子芯片的总体结构和关键元件。
2019-12-19 physics.atom-ph physics.optics
Spectrally-tunable Dielectric Grating-based Metasurface for Broadband Planar Light Concentration
由于城市化，建筑物的能源消耗正在快速增长，而由可再生能源供电的净零能源建筑提供了一种绿色和可持续的解决方案。然而，摩天大楼和多层建筑的屋顶空间有限，这对太阳能光伏组件的大规模集成提出了挑战。传统的光致发光解决方案，如硅太阳能电池板，阻挡了可见光进入建筑物，使它们无法覆盖所有建筑物表面。在这里，我们展示了一种新型的电介质超颖表面（基于氮化硅光栅）作为平面光集中器。我们将该功能器件集成到透射可见光的窗户玻璃上，同时将太阳光的近红外部分（NIR）引导到玻璃窗户的边缘，在那里它可以通过小型PV模块转换为电力。利用光栅设计的灵活性，我们调整光谱，使近NIR阳光部分的引导，并实现偏振独立性证明使用有限差分时域模拟。实验上，我们观察到在NIR区域（700-1000 nm）中约5.25%的光导效率，使得大部分可见光部分被透射用于自然室内照明。将太阳能电池集成在窗户边缘，我们发现在面积为25 mm 2的原型上，近红外光的功率转换效率约为4.2%。我们确认，大部分的损失是由于吸收，散射和制造的不均匀性在大面积上，可以在未来进一步优化。这种结合了可再生能源发电、室内照明和建筑围护结构减少的功能性窗户可以缓解现代城市的城市热孤岛问题。
2018-07-11 physics.app-ph physics.optics
Ultra-thin silicon-on-insulator waveguide bend based on truncated Eaton lens implemented by varying the guiding layer thickness
具有不同几何形状的绝缘体上硅（SOI）波导已被用于设计各种集成光学部件。减小SOI波导的弯曲半径，降低弯曲损耗，对于减小光波电路的占地面积至关重要。与传统的SOI波导相比，超薄SOI波导的传输模式在芯层中的限制更少，并且可以穿透衬底和包层，从而导致更高的弯曲损耗。虽然已经利用各种弯曲机制来减少传统SOI波导的弯曲损耗，但是超薄SOI波导弯曲尚未被详细研究。在本文中，我们提出了一个60 nm厚的SOI波导弯曲的基础上，通过改变引导层的厚度实现截断伊顿透镜。三维全波模拟表明，所设计的波导弯曲，半径为3.9 $μm$，减少弯曲损耗从3.3到0.42分贝在1550 nm的波长。此外，1260-1675 nm波长范围的弯曲损耗低于0.67 dB，而C波段的弯曲损耗低于0.45 dB。
2020-01-19 physics.app-ph physics.optics
Characterization of Autofluorescence in Optical Fibers for NV-based Sensing Applications
RPTU University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道莱布尼茨技术大学）
本文研究了光纤中自荧光特性，旨在优化NV基量子传感中的光纤选择以提高灵敏度。
2026-02-07 physics.optics quant-ph
Inhibition of light tunneling in waveguide arrays
我们报道了由于能带坍塌在激光写入波导阵列的边缘和内部观察到几乎完美的光隧穿抑制。当引导通道的折射率沿着传播方向被谐波调制并且在相邻引导件中异相时，光由于共振而在长距离上被捕获在激发的波导中。该现象可用于调整局域化阈值功率。
2009-04-04 nlin.PS physics.optics
Slow light with electromagnetically induced transparency in cylindrical waveguide
研究了三能级原子光纤系统中圆柱波导（CW）纤芯中的电磁感应透明（EIT）慢光。CW模式被处理在弱引导近似，使分析到易于管理的形式。计算了EIT方案中强泵浦场作用下波导的透明窗口和介电常数分布。对于特定的介电常数分布的波导由于EIT，弱信号场的传播常数和基本导模的空间形状的计算通过求解矢量波方程，使用有限差分法。研究发现，通过控制连续波参数，可以实现透明窗口和慢光场的控制。在这种结构中慢光的降低的群速度对于许多技术应用是有用的，例如光存储器、单光子场的有效控制、光缓冲器和延迟线。
2015-01-11 physics.optics
Enhancement and inhibition of light tunneling mediated by resonant mode conversion
该研究提出利用微小纵向周期调制激发多模波导本征模的共振转换，通过高阶模重叠显著调控相邻波导间的光隧穿速率。
2014-01-10 nlin.PS physics.optics
Permanent mitigation of loss in ultrathin SOI high-Q resonators using UV light
在本文中，我们展示了27 nm超薄SOI平台上实现的条形加载引导光学元件。引导芯内不存在物理蚀刻的边界主要抑制了散射损耗，如我们先前针对氮化硅（Si $_3$ N $_4$）平台所示[Stefan \textit{et. al.}，OL 40，3316（2015）]。出乎意料的是，新制造的Si器件显示出5dB/cm的大损耗，其源自在带正电荷的Si $_3$ N $_4$负载层下积累的自由载流子的吸收。我们使用254 nm的紫外线（UV）曝光逐步和永久地中和氮化硅的体电荷与抗磁性K+缺陷。这又导致SOI层中电子浓度的净降低，从而将传播损耗降低到0.9 dB/cm。对测试样品进行详细的MOS电容测量，以监测系统的电子特性的UV诱导的修改。损耗缓解的演变直接监测的Beer-Lambert方法在波导传输实验中，以及通过更精确的腔线宽测量。在最后一个例子中，我们展示了本征腔$Q$如何在紫外光处理后从60，0000提升到500，000。我们的研究结果可能会打开对工程的新功能的光子器件，采用紫外线修改的空间电荷和相关的局部电场，揭示了在Si $_3$ N $_4$ /Si微光子系统中诱导的光学非线性的起源，以及设想这些与超薄SOI电子集成的可能性。
2018-06-13 physics.app-ph physics.optics
Ultra-wide-band slow light in photonic crystal coupled-cavity waveguides
结构材料中的慢光传输是实现基于增强光学非线性的片上集成光子器件的一种非常有前途的方法。最成功的研究途径之一是设计导光光子晶体（PC）结构的能带色散。这种器件的主要目标是在尽可能大的带宽上实现慢光操作，具有大的群折射率、最小的折射率色散和恒定的透射光谱。在这里，我们报告的实验证明，迄今为止的高GBP硅基耦合腔波导（CCWs）在电信波长工作。我们的研究结果依赖于新的CCW设计，使用遗传算法优化，和精致的纳米纤维工艺。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
2D semiconductors as on-chip light sources for integrated nanophotonics
本文提出利用范德华二维半导体MoSe2作为片上光源，通过干法转移集成到金等离激元波导，实现光致发光直接注入，且工艺兼容卷对卷制造，为集成纳米光子学提供低成本可扩展方案。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
